Bilişsel nörobilim

Bilişsel nörobilim, odak noktası mental süreçlerde görev alan beyindeki sinirsel bağlantılar olmak üzere, genel anlamda bilişin altında yatan biyolojik süreçleri inceleyen bilim alanıdır. Bilişsel aktivitelerin beyindeki sinirsel devreler tarafından nasıl etkiilendiği veya kontrol edildiği sorularını ele alır. Bilişsel nörobilim, hem nörobilim hem de psikolojinin bir dalıdır ve davranışsal nörobilim, bilişsel psikoloji, fizyolojik psikoloji ve duyuşsal nörobilim gibi disiplinlerle örtüşür. Bilişsel nörobilim, bilişsel bilimdeki teorilere, nörobiyoloji ve hesaplama modellemesine dayanan kanıtlara dayanır.

Beynin bazı kısımları bu alanda önemli bir rol oynar. Nöronlar en hayati rolü oynarlar, çünkü asıl mesele, serebral korteksin farklı lobları ile birlikte nöral bir perspektiften bir biliş anlayışı oluşturmaktır.

Bilişsel nörobilimde kullanılan yöntemler, psikofizik ve bilişsel psikoloji, fonksiyonel nörogörüntüleme, elektrofizyoloji, bilişsel genomik ve davranışsal genetik deneysel prosedürleri içerir.

Beyin lezyonlarına bağlı bilişsel eksiklikleri olan hastaların incelenmesi bilişsel nörobilimin önemli bir yönünü oluşturmaktadır. Lezyonlu beyinlerdeki hasarlar sağlıklı ve tamamen işleyen beyinler açısından karşılaştırılabilir bir temel oluşturur. Bu hasarlar beyindeki sinirsel devreleri değiştirir ve hafıza veya öğrenme gibi temel bilişsel süreçler sırasında arızalanmasına neden olur. Hasar ile sağlıklı sinir devrelerinin nasıl çalıştığını karşılaştırabilir ve muhtemelen etkilenen bilişsel süreçlerin temeli hakkında sonuçlar çıkarabiliriz.

Ayrıca, beyin gelişimine dayalı bilişsel yetenekler gelişimsel bilişsel nörobilim alt alanı altında incelenir ve incelenir. Bu, zaman içinde beyin gelişimini, farklılıkları analiz etmeyi ve bu farklılıkların olası nedenlerini hesaplamayı gösterir.

Teorik yaklaşımlar hesaplamalı nörobilim ve bilişsel psikolojiyi içerir .

Tarihsel kökenler
Bilişsel nörobilim, nörobilim ve psikolojiden ortaya çıkan disiplinlerarası bir çalışma alanıdır. Bu disiplinlerde, araştırmacıların araştırmalarına yaklaşım tarzını değiştiren ve alanın tam olarak yerleşmesine yol açan birkaç aşama vardı.

Bilişsel nörobilimin görevi beynin zihni nasıl yarattığını tanımlamak olsa da, tarihsel olarak beynin belirli bir alanının belirli bir zihinsel fakültesi nasıl desteklediğini araştırarak ilerlemiştir. Bununla birlikte, beyni alt bölümlere ayırma çabalarının sorunlu olduğu ortaya çıktı. Frenolog hareketi teorileri için bilimsel bir temel sağlayamadı ve o zamandan beri reddedildi. Beynin tüm alanlarının tüm davranışlara katıldığı anlamına gelen toplam alan görüşü, ayrıca Hitzig ve Fritsch'in deneyleriyle ve sonunda pozitron gibi yöntemlerle geliştirilen beyin haritalaması sonucu reddedildi. emisyon tomografisi (PET) ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI). Gestalt teorisi, nöropsikoloji ve bilişsel devrim, bir alan olarak bilişsel nörobilimin yaratılmasında önemli dönüm noktalarıydı ve araştırmacıların davranış ve sinirsel alt tabakaları arasında daha fazla bağlantı kurmasını sağlayan fikir ve teknikleri bir araya getirdi.

Felsefedeki kökenleri
Filozoflar her zaman akılla ilgilenirler. Bir fenomeni açıklamanın, bundan sorumlu mekanizmanın anlaşılmasını içerdiği fikrinin felsefe tarihinde M.Ö. 5. yüzyılda atom teorilerinden 17. ve 18. yüzyılda (Galileo, Descartes ve Boyle'ın çalışmaları) yeniden doğuşuna kadar derin kökleri vardır.. Diğerlerinin yanı sıra Descartes'ın insanların inşa ettiği makinelerin bilimsel açıklama modelleri olarak çalışabileceği fikri de var. ” Örneğin, Aristoteles beynin vücudun soğutma sistemi olduğunu ve zeka kapasitesinin kalbinde olduğunu düşündü. Aksine inanan ilk kişinin, MS ikinci yüzyılda Roma doktoru Galen olduğu ve beynin zihinsel aktivitenin kaynağı olduğunu ilan ettiği öne sürülmüştür , bu da Alcmaeon'a akredite edilmiştir. Bununla birlikte Galen, kişilik ve duyguların beyin tarafından değil, diğer organlar tarafından üretildiğine inanıyordu. Bir anatomist ve doktor olan Andreas Vesalius, beynin ve sinir sisteminin aklın ve duyguların merkezi olduğuna inanan ilk kişi oldu. Psikoloji, bilişsel nörobilim katkı sağlayan temel bir alan, zihin konusundaki akıl ortaya çıktı.

19. yüzyıl
Frenoloji
Bilişsel nörobilimin öncüllerinden biri olan frenoloji, bir sözdebilimdir ve davranışın kafatasının şeklinden anlaşılabileceğini iddia etmiştir. 19. yüzyılın başlarında, Franz Joseph Gall ve JG Spurzheim insan beyninin yaklaşık 35 farklı bölüme yerleştiğine inanıyordu. Gall, Genel olarak Sinir Sisteminin ve Özellikle Beynin Anatomisi ve Fizyolojisi adlı kitabında, bu alanlardan birinde daha büyük bir yumru olduğunu, beynin o kişinin o kişi tarafından daha sık kullanıldığı anlamına geldiğini iddia etti. Bu teori, halkın dikkatini çekti ve frenoloji dergilerinin yayınlanmasına ve insan konusunun kafasındaki çarpmaları ölçen frenölçerlerin oluşturulmasına yol açtı. Frenoloji fuarlarda ve karnavallarda bir fikstür olarak kalırken, bilim camiasında geniş bir kabul görmüyordu. Frenolojinin en büyük eleştirisi, araştırmacıların teorileri ampirik olarak test edememesidir. bu da beyin loblarının gelecekteki anlaşılması için kritikti.

Tüm alan görüşü
Tüm alan görüşüne göre, beynin tüm alanları her zihinsel işleve katılır. Yaklaşımı, testlerin mevcut olması durumunda seçici açıkları fark edecek kadar hassas olmamaları nedeniyle eleştirildi.

Nöropsikolojinin ortaya çıkışı
Belki de zihinsel işlevleri beyindeki belirli yerlere yerleştirmeye yönelik ilk ciddi girişim Broca ve Wernicke tarafından yapıldı. Bu çoğunlukla beynin farklı bölgelerindeki yaralanmaların psikolojik işlevler üzerindeki etkilerini inceleyerek başarıldı. 1861'de Fransız nörolog Paul Broca, dili anlayabilen ancak konuşamayan bir adamla karşılaştı. Adam sadece "tan" sesini üretebiliyordu. Daha sonra adamın, şimdi Broca bölgesi olarak bilinen sol ön lobunun bir bölgesine zarar verdiği keşfedildi. Bir Alman nörolog olan Carl Wernicke, akıcı ama mantıklı olmayan bir şekilde konuşabilen bir hasta buldu. Hasta inmenin kurbanı olmuş ve konuşulan ya da yazı dilini anlayamamıştı. Bu hastada sol parietal ve temporal lobların buluştuğu bölgede, şimdi Wernicke bölgesi olarak bilinen bir lezyon vardı. Lezyonların belirli davranış değişikliklerine neden olduğunu öne süren bu olgular lokalizasyoncu görüşü kuvvetle desteklemiştir.

Beyni haritalamak
1870'te Alman doktorlar Eduard Hitzig ve Gustav Fritsch hayvanların davranışlarıyla ilgili bulgularını yayınladılar. Hitzig ve Fritsch, bir köpeğin beyin korteksinden bir elektrik akımı geçirerek beynin hangi bölgelerinin elektriksel olarak uyarıldığına bağlı olarak farklı kasların kasılmasına neden oldu. Bu, bireysel alan fonksiyonlarının, toplam alan görüşünün önerdiği gibi, bir bütün olarak serebrumdan ziyade beynin belirli bölgelerine lokalize edilmesine yol açtı.

Nöron doktrini
20. yüzyılın başlarında, Santiago Ramón y Cajal ve Camillo Golgi, nöronun yapısı üzerinde çalışmaya başladı. Golgi, belirli bir bölgedeki birkaç hücreyi tamamen lekeleyebilen gümüş boyama yöntemini geliştirdi ve bu da nöronların bir sitoplazmada doğrudan birbiriyle bağlantılı olduğuna inanmasına neden oldu. Cajal, beynin daha az miyelin içeren bölgelerini boyadıktan ve nöronların ayrık hücreler olduğunu keşfettikten sonra bu görüşe meydan okudu. Cajal ayrıca hücrelerin nörondan elektrik sinyallerini yalnızca bir yönde ilettiğini keşfetti. Golgi ve Cajal, 1906'da nöron doktrini üzerindeki bu çalışma için Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'ne layık görüldü.

20. yüzyılın ortaları
20. yüzyılda oküler hakimiyet sütunlarının bulunması, hayvanlarda tek sinir hücrelerinin kaydedilmesi ve göz ve kafa hareketlerinin koordinasyonu gibi çeşitli bulgular alanı ilerletmeye devam etti. Deneysel psikoloji de bilişsel nörobilimin kuruluşunda önemliydi. Bazı önemli sonuçlar, bazı görevlerin ayrık işleme aşamaları, dikkat çalışması, ve davranışsal verilerin zihinsel süreçleri açıklamak için yeterli bilgi sağlamadığı düşüncesi ile gerçekleştirildiğinin gösterilmesidir. Sonuç olarak, bazı deneysel psikologlar davranışların sinirsel temellerini araştırmaya başladı. Wilder Penfield, ameliyat sırasında hastaların kortekslerini uyararak beynin primer duyusal ve motor bölgelerinin haritalarını oluşturdu. Sperry ve Michael Gazzaniga'nın 1950'lerde bölünmüş beyin hastaları üzerindeki çalışmaları da alanın ilerlemesinde etkili oldu. sunarken, Noam Chomsky ve Newell & Simon bilgisayar bilimi ile ilgili bulgularını sundular. Ulric Neisser, 1967 tarihli Bilişsel Psikoloji kitabında bu toplantıdaki bulguların çoğunu yorumladı. "Psikoloji" terimi 1950'lerde ve 1960'larda azalmaktaydı ve bu da alanın "bilişsel bilim" olarak adlandırılmasına neden oluyordu. Miller gibi davranışçılar genel davranıştan ziyade dil temsiline odaklanmaya başladılar. David Marr, herhangi bir bilişsel süreci üç analiz düzeyinde anlaması gerektiği sonucuna vardı. Bu seviyeler hesaplama, algoritmik / temsili ve fiziksel analiz seviyelerini içerir.

Nörobilim ve bilişsel bilimi birleştirmek
1980'lerden önce nörobilim ve bilişsel bilim arasındaki etkileşim çok azdı. Bilişsel nörobilim, 1950 ve 1960'lar arasında ortaya çıkan bilişsel bilimde yeni ortaya konulan teorik zemini deneysel psikoloji, nöropsikoloji ve nörobilimdeki yaklaşımlarla bütünleştirmeye başladı. (Nörobilim, 1971 yılına kadar birleşik bir disiplin olarak kurulmadı ). 20. yüzyılın sonlarında, şimdi TMS (1985) ve fMRI (1991) dahil olmak üzere bilişsel nörobilim metodolojisinin temelini oluşturan yeni teknolojiler gelişti. Bilişsel nörobilimde kullanılan önceki yöntemler arasında EEG (insan EEG 1920) ve MEG (1968) bulunmaktadır. Bazen bilişsel nörobilimciler PET ve SPECT gibi diğer beyin görüntüleme yöntemlerini kullanırlar. Nörobilim yaklaşan bir tekniktir NIRS kortikal alanlarda oksi- ve deoksihemoglobin içinde hesapla değişikliklere ışık emilimini kullanır. Bazı hayvanlarda Tek ünite kaydı kullanılabilir. Diğer yöntemler arasında mikro nörografi, yüz EMG'si ve göz takibi bulunur. Bütünleştirici nörobilim, veritabanlarındaki verileri birleştirmeye ve çeşitli alan ve ölçeklerden birleştirilmiş tanımlayıcı modeller oluşturmaya çalışır: biyoloji, psikoloji, anatomi ve klinik uygulama. 2014 yılında Stanislas Dehaene, Giacomo Rizzolatti ve Trevor Robbins, okuryazarlık, aritmetik, motive edilmiş davranış ve sosyal biliş gibi karmaşık insan işlevlerini destekleyen yüksek beyin mekanizmaları üzerindeki öncü araştırmaları ve bilişsel ve bilişsel anlama çabaları için Beyin Ödülü'ne layık görüldü. "davranış bozuklukları". Brenda Milner, Marcus Raichle ve John O'Keefe “hafıza ve biliş için özel beyin ağlarının keşfi için” Nörobilimde Kavli Ödülü'nü aldılar ” ve O'Keefe, Mayıs ayında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü aynı yıl -Bittitt Moser ve Edvard Moser "beyinde bir konumlandırma sistemi oluşturan hücre keşiflerinden dolayı". Wolfram Schultz, Peter Dayan ve Ray Dolan, 2017 yılında, karar verme bozuklukları da dahil olmak üzere insan davranışlarının anlaşılması için geniş kapsamlı etkileri olan öğrenmeyi ödül ile ilişkilendiren beyin mekanizmalarının multidisipliner analizleri için Beyin Ödülüne layık görüldü. kumar, uyuşturucu bağımlılığı, zorlayıcı davranış ve şizofreni gibi koşullar ".

Son trendler
Son zamanlarda araştırma odakları, tek bir teknoloji kullanarak yetişkin beynindeki belirli işlevler için beyin alanlarının lokalizasyonundan genişledi, çalışmalar birkaç farklı yönde ayrılıyor: farklı beyin alanları arasındaki etkileşimleri keşfetmek, çoklu teknolojiler ve yaklaşımlar kullanmak beyin fonksiyonlarını anlamak ve hesaplamalı yaklaşımları kullanmak. Non-invaziv fonksiyonel nörogörüntüleme ve ilişkili veri analizi yöntemlerindeki ilerlemeler, bilişsel nörobilim çalışmalarında sosyal etkileşimleri tasvir eden uzun metrajlı uyarıcılar ve görev filmleri gibi görevleri de mümkün kılmıştır.

Başlıklar
Dikkat
Değişim körlüğü
Bilinç
Karar verme
Öğrenme
Hafıza
Dil
Ayna nöronları
Algı
Sosyal biliş
Duygular

Yöntemler
Spesifik psikoloji alanlarının deneysel yöntemleri şunları içerir:

Psikofizik
Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme
Elektroensefalografi
Elektrokortikografi
Transkraniyal Manyetik Stimülasyon
Hesaplamalı Modelleme

Ayrıca bakınız
Bilişsel biyoloji
Bilişsel psikoloji
Deneysel psikoloji
Bilişsel psikofizyoloji
Nörobilim
Duyuşsal nörobilim
Sosyal nörobilim
Kültürel nörobilim
Nörokimya
Nöroetoloji
Nöroendokrinoloji
Nöropsikoloji

Kaynakça
Konuyla ilgili yayınlar
Baars, BJ, Gage, NM (2010). " Biliş, Beyin ve Bilinç: Bilişsel Nörobilime Giriş " (2. baskı. )
Bear, MF, Connors, BW ve Paradiso MA (2007). "Nörobilim: Beyni Keşfetmek" (3. baskı). s. 10-11. Lippincott Williams &amp; Wilkins,
Churchland, PS ve Sejnowski, TJ (1992). Hesaplamalı Beyin, MIT Press, .
Code, C. (1996). Klasik Örnekler: Nöropsikolojik Bilimin Gelişiminde Eski ve Modern Dönüm Noktaları. In: Code, C. ve diğ. Nöropsikolojide Klasik Olgular.
Enersen, OD (2009). John Hughlings Jackson. In: Kim Adlandırdı. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2009
Gazzaniga, MS, Ivry, RB & Mangun, GR (2002). Bilişsel Nörobilim: Aklın biyolojisi (2. baskı.). New York: WWNorton.
Gallistel, R. (2009). "Bellek ve Hesaplamalı Beyin: Bilişsel Bilimler Nörobilimi Neden Dönüştürecek?" Wiley-Blackwell .
Gazzaniga, MS, Bilişsel Nörobilim III, (2004), MIT Press,
Gazzaniga, MS, Ed. (1999). Bilişsel Nörobilimdeki Konuşma, MIT Press, .
Sternberg, Eliezer J. Bir Makine misiniz? Beyin, Zihin ve İnsan Olmanın Anlamı. Amherst, NY: Prometheus Kitapları.

Bilişsel Fonksiyonel Nörogörüntüleme El Kitabı Roberto Cabeza, Alan Kingstone
Sinir biliminin ilkeleri Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell
Belleğin Bilişsel Nörobilimi Amanda Parker, Edward L. Wilding, Timothy J. Bussey
Beyin Nöron Teorileri Christof Koch, Joel L. Davis
Cambridge Düşünme ve Akıl Yürütme El Kitabı Keith James Holyoak, Robert G. Morrison
Matematiksel Biliş El Kitabı Jamie ID Campbell tarafından
Bilişsel Psikoloji Michael T. Eysenck, Mark T. Keane
Zekanın Gelişimi Mike Anderson
Zihinsel İşlemenin Gelişimi Andreas Demetriou, et al.
Bellek ve Düşünce Robert H. Logie, KJ Gilhooly
Bellek Kapasitesi Nelson Cowan
Dokuzuncu Yıllık Bilişsel Bilimler Konferansı Bildirileri
Çalışma Belleği Modelleri Akira Miyake, Priti Shah
Bellek ve Düşünce Robert H. Logie, KJ Gilhooly
Çalışma Belleğindeki Varyasyon Andrew RA Conway, et al.
Bellek Kapasitesi Nelson Cowan
Biliş ve Zeka Robert J. Sternberg, Jean E. Pretz
İstihbaratın Genel Faktörü Robert J. Sternberg, Elena Grigorenko
Öğrenme, Gelişim ve Keşfin Nörolojik Temelleri Anton E. Lawson
Bellek ve İnsan Bilişi John TE Richardson
Nörobilim Derneği. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2009
Keiji Tanaka, "Nörobiyolojide Güncel Görüş", (2007)

Dış bağlantılar
Bilişsel Nörobilim Derneği Anasayfa
Sıfır ile ilgili bir şey var
Bilişsel Nörobilim Nedir ?, Jamie Ward / Psikoloji Yayınları
goCognitive - Bilişsel Nörobilim için Eğitim Araçları (video görüşmeleri dahil)
CogNet, Beyin ve Bilişsel Bilimler Topluluğu Çevrimiçi, MIT
Bilişsel Nörobilim Arena, Psikoloji Yayınları
Bilişsel Nörobilim ve Felsefe, CUJCS, Bahar 2002
Tüm Beyin Atlası İlk 100 Beyin Yapısı
Bilişsel Nörobilim Tartışma Grubu
John Jonides, Beebrite tarafından Bilişsel Nörobilimde büyük rol
Bilişsel Nörobilime Giriş
AgliotiLAB - Sosyal ve Bilişsel Nörobilim Laboratuvarı 2003 yılında Roma, İtalya'da kuruldu

İlgili Vikikitaplar
Hesaplamalı Bilişsel Nörobilim wikibook